颐养中心旋喷单管地基处理方案

1、遂宁市介福路道路升级改造项目工程（介福东路）高压旋喷注浆法地基处理设计及施工组织方案编制人：审核人：审批人：编制单位：中建华鸿建设发展有限公司编制时间：2016年11月17日目 录1工程概况12场地工程地质及水文地质条件12.1工程地质条件12.2水文地质条件33地基处设计方案概述33.1加固原理33.2成桩工艺43.3桩体材料43.4加固土层及深度44设计及施工依据45高压旋喷注浆施工设计55.1处理方式、要求、范围55.2高压旋喷地层参数取值65.3单桩竖向承载力特征值计算65.4面积置换率m的确定75.5单根桩承担的处理面积等效圆直径85.6桩的布置85.7桩体强度计算85.8变形模量计

2、算85.9最小有效桩长85.10隔离层95.11地基检测96、施工组织方案96.1施工准备96.2施工工艺106.3特殊过程控制116.4隔离层116.5质量检验126.6质量验收127、机具设备和人员组成127.1主要机具设备127.2人员组成138、施工工期139、施工质量及施工安全文明控制措施139.1确保工程质量的综合措施139.2确保施工现场安全文明生产的措施149.3文明施工1510、竣工质料1611、工作量统计17附：高压旋喷桩设计图 1张1工程概况遂宁市介福路道路升级改造项目工程线路总长1.006km，路基宽度分为：机动车道及路缘带宽14m，人行道及树池宽5m。位于遂宁市船山区

3、老城区原低洼地带，本次似建场地位于介福东路K0+600K0+890段，共长390m。因管廊基础下存在粉质粘土、细砂等软弱层，不能满足建筑物荷载要求，需进行复合地基加固处理。主体设计单位原拟采用砂砾石换填进行加固，但现沟槽基础砂砾石已不能满足设计要求，故现拟采用高压旋喷注浆法地基处理，主体设计单位要求处理后的复合地基承载力fspk不小于150KPa。 本工程主体由中国市政工程西南设计研究总院有限公司设计，四川西勘察正兴岩土工程有限公司完成并提交了本场地的勘察报告，遂宁市广厦工程监理有限公司现场质量安全监督管理，我公司中建华鸿建设发展有限公司承建。2场地工程地质及水文地质条件2.1工程地质条件拟建

4、场地位于遂宁市介福东路，在遂州路与滨江路之间。拟建场地工程地质单元为遂宁涪江水系一级阶地。地理环境较优越，交通较方便，勘察期间测得勘探点孔口标高均在272.91m。根据钻探揭露，拟建场地内揭露的岩土主要为第四系全新统（Q4ml）和全新统冲洪积层（Q4al+pl）组成。各岩土层的野外特征描述如下：（1） 素填土层（Q4ml）： 灰褐色，稍湿，松散，主要成分为回填的粘性土。回填年代大约为1015年，场地内均有分布，厚度约1.51.8m。（2） 粉质粘土（Q4al）：黄褐色，可软塑，湿，成分以粘土为主，较光滑，干强度及韧性为中等，稍该层场地内连续分布，厚度约为2.42.7m。（3） 细砂（Q4al）

5、：黄灰色，饱和，松散，主要由石英、长石、云母碎片及暗色矿物组成，分布于卵石层顶面，厚度约为3.33.7m。（4）砂卵石层（Q4al+pl）：深灰色，饱和，岩性主要以岩浆岩为主，次之为石英岩，磨圆度较好，分筛选较好。一般粒径在2060mm，个别达到100mm。卵石含量约5070%，颗粒级配较好，粉细砂填充，局部含漂石。根据其卵石粒径大小、充填物含量等采用N120超重型动力触探测试成果划分为4个亚层,分述如下：。稍密卵石：卵石交错排列，部分接触，卵石含量5060%左右，层厚2.7m，仅分布于6号钻孔密实卵石层上部，N120动探击数平均值4击。中密卵石：卵石交错排列，大部分接触，卵石含量6070%左

6、右，层厚02.9m，主要分布于密实卵石层上部，N120动探击数平均值8击。密实卵石：卵石交错排列，绝大部分接触，卵石含量大于70%，层厚02.9m，场地内分布稳定，主要分布于卵石层下部，N120动探击数平均值15击。地基土物理力学性质指标建议值一览表 土层名称及代号天然重度(kN/m3)承载力特征值fak(kPa)压缩模量Es(MPa)变形模量Eo(MPa)抗 剪 强 度粘聚力C(kPa)内摩擦角(º)素填土18.555粉质粘土18.41204.5139细 砂18.6805.0115稍密卵石21.030021333中密卵石22.050038440密实卵石23.0880465452.2

7、水文地质条件地下水主要赋存与砂砾卵石层中的空隙潜水，次之为砂砾卵石层以上细粒土中的上层滞水。大气降水和涪江侧向补给为主要补给源，补给充足，水量丰富。勘察时测得稳定水位标高为278.60m，地下水位年升降幅度在1.5m左右，场地砂卵石层地下水的透水系数=2225m/d。地下水对钢筋和砼具微腐蚀性。3地基处设计方案概述3.1加固原理高压旋喷桩利用高压旋喷的水泥浆切割土体，土体被冲切破坏后细小颗粒随浮浆溢出孔口被置换，其余固体颗粒与水泥浆混合，形成承载力高、沉降小的半刚性桩体；通过桩顶铺设一定厚度的隔离层，桩体与桩间土体共同作用形成复合地基，从而提高地基土的承载力。目前此法已在全国大量使用，而且随着

8、研究和实践的深入，施工机具也在不断的创新。高压旋喷法符合建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）中第条的规定：高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、砂土、素填土和碎石土等地基。该地基处理施工方法技术先进，工程造价适宜，基本不受场地地下水位限制，且工期较短。3.2成桩工艺高压旋喷桩一般成桩过程如下：1、先采用普通螺旋钻机取土后立即换填连砂石(砂层无法取土，故可只对粉质粘土层进行取土换填)；2、钻机成孔：再采用SH-30钻机成孔至设计深度，成孔后在孔口安插长度约500mmPVC管； 3、注浆：成孔后，下旋喷器至设计深度并在桩端驻喷，本项工程采用XL-50型单管旋喷钻机进行高压旋喷桩施

9、工；4、成桩：驻喷后，按照设计提速提升喷嘴并旋喷至桩顶。3.3桩体材料旋喷桩桩体为半刚性桩，主要为水泥与地基土的混合体，即改良土。水泥采用P.042.5普通硅酸盐水泥，水灰比按1:1控制。3.4加固土层及深度根据本场地岩土工程勘察资料，拟建建筑基底标高以下不满足承载力要求的地基土主要为粉质粘土、细砂层，桩端根据经验预设在稍密卵石及以上层中。桩长根据现场实际钻进确定，旋喷桩桩端进入持力层不小于500mm。4设计及施工依据1、遂宁市介福路道路升级改造项目工程岩土工程勘察勘察报告（四川西勘正兴岩土工程有限公司 ）；2、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）；3、建筑地基基础设计规范（GB500

10、07-2011）；4、遂宁市介福路道路升级改造项目工程基础平面布置图、大样图（中国市政工程西南设计研究总院有限公司 电子版）5、遂宁市介福路道路升级改造项目工程结构总说明（中国市政工程西南设计研究总院有限公司 电子版）6、建筑地基与基础验收规范（GB50007-2011）7、四川省建筑地基基础检测技术规程（DBJ51T014-2013） 8、我公司类似工程相关经验5高压旋喷注浆施工设计5.1处理方式、要求、范围1）、根据岩土工程勘察勘察资料，需对基底以下粉质粘土、细砂软弱层进行加固处理。以稍密卵石及以上层作为桩端持力层，桩端进入持力层不小于0.5m，且有效桩长不小于5.1m，成桩直径为400m

11、m，采用单管高压旋喷注浆法进行处理。2)、在独立基础、集水坑及条基范围内布桩加固，处理后复合地基承载力特征值需达到设计要求fspk150 kPa。5.2高压旋喷地层参数取值高压旋喷桩所需的参数建议值 土层名称指标值粉质粘土细砂稍密卵石中密卵石极限端阻力标准值qpk（kPa）/10001300极限侧阻力标准值qsik(kPa)20154555备注上述表中各值地勘报告中未给定，我公司按照大量类似工程施工经验给定。5.3单桩竖向承载力特征值计算按建筑地基处理技术规范（JGJ 792012）7.1.5节，单桩竖向承载力按以下公式计算。 式中：-桩周第i层土的侧阻力特征值 (kPa)；-桩端地基土承载力

12、特征值 ,桩端为稍密卵石及以上层，根据地勘报告结合施工经验取值1000kPa； -桩周第i层土的厚度 (m)；-桩的截面积 (m2)（桩直径400mm），Ap=0.126； -桩的周长，1.256m；-桩端阻力发挥系数，根据地区经验取0.9；根据补勘报告中“工程地质剖面图”，分析需处理范围内的地层情况，选择具有代表性的勘察2剖面4#钻孔地层（暂按板底标高约为389.60m考虑，除去0.1m垫层和0.2m隔离层后，计算时桩顶设计标高为389.30m）。地层参数选取 表5.3-1土层桩侧土层桩端土层粉质粘土细砂中实卵石厚度(m)1.33.35.0 qsi(kPa)2015/qp(kPa)/1000

13、 （均按稍密值考虑）代入表5.3-1中数据，可得：Ra1=208.23kN； 根据公式fcu4Ra/Ap，可得Ra2=140KN；式中：-桩体强度(kPa)，本工程取值4000 kPa；-单桩承载力发挥系数，取0.9；-桩的截面积 (m2)（桩直径400mm），Ap=0.126；为储备一定的安全系数，高压旋喷桩设计单桩竖向承载力取值Ra=140kN； 5.4面积置换率m的确定 式中： -复合地基承载力特征值(kPa)，取值220 kPa；-处理后桩间土承载力特征值(kPa),加权平均考虑后综合取值90 kPa；m-面积置换率；Ap-桩的截面积(m2)（桩直径400mm），Ap=0.126；-桩

14、间土承载力发挥系数，取0.9；Ra-单桩竖向承载力特征值，取140KN；-单桩承载力发挥系数，取0.9；将上述数据代入公式可得：置换率为：m=0.151； 5.5单根桩承担的处理面积等效圆直径de=(d2m)0.5； 根据公式可得：de=1.03m5.6桩的布置按三角形布置： sde/1.05=0.98m；按正方形布置： sde/1.13=0.91m。本工程按照正方形、矩形和三角形在需处理范围内进行布置，保证面积置换率不小于0.151。具体桩位平面布置图见“桩位平面布置图”。5.7桩体强度计算本工程设计要求桩体强度fcu=4000 kPa。5.8变形模量计算 地基处理后的变形计算应按现行的国家

15、标准建筑地基基础设计规范（GB5007-2011）的有关规定执行，根据建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2012），复合地基的变形模量等于该天然地基变形模量的倍，则：桩间土fak=90kPa，变形模量根据经验取值E0=6MPa，=22090=2.44，则复合地基变形模量理论计算值E0p=6×2.44=14.64MPa；该结果为理论预计值，最终以复合地基试验结果为准。5.9最小有效桩长为保证单桩能满足设计要求，经复核，最短有效桩长为5.1 m。5.10隔离层高压旋喷桩复合地基应在基底与桩顶之间设置隔离层，隔离层厚度取200mm，其材料采用C30P6抗渗混凝土。隔离层的铺设宽度应大于基

16、础外边线300mm。5.11地基检测施工完毕后，宜在28天（或桩体强度达到设计要求）后方可进行施工质量检测。分别按照总桩数的0.5%1%且不少于3点进行复合地基载荷试验和单桩载荷试验。6、施工组织方案6.1施工准备 6.l.l供水供电 工程施工用水平均每天约15吨，设1个供水水源，施工供电容量170KW。 6.l.2场地平整 在施工前，由总包单位完成三通一平工作，协调解决机具设备进场所遇到的障碍。 6.1.3地下管网及障碍物 在施工前，由建设单位提供场地地下管网及障碍物资料，以便于施工时作相应调整。 6.1.4临时设施 (1)水泥库房 10×5m2 (2)水泥浆搅拌场地 5×

17、;6 m2 (3)配电房一间 (4)材料工具房 4×5 m2 (5)现场办公室一间 4×5 m2 (6)民工板房(12人) 2间6.2施工工艺 6.2.1施工要求 高压喷射注浆的主要材料为水泥，采用PO42.5级普通硅酸盐水泥。水泥浆液的水灰比应按l.0。旋喷桩成桩直径应大于400mm，桩身强度不小于4MPa。注浆管桩底停留时间不少于1min，注浆过程中注浆压力大于25MPa，注浆管的提升速度小于0.25mmin。桩顶l.0m范围内应进行复喷。喷射管旋转速度小于20rmin。6.2.2高压喷射注浆的旋工工序基坑开挖至垫层上口标高300mm（部分独立基础底标高较低的与较高的标

18、高一致）测放旋喷桩中心位置螺旋钻机对粉质粘土取土换填砂卵石钻机引孔至设计深度将旋喷喷嘴置入孔底由下至上旋喷注浆全桩段复喷 修补桩头完成旋喷桩施工桩体养护施工质量检测合格后进行浮土浮浆及桩头处理及隔离层施工。6.2.3施工要求 用SH-30型钻机动力触探引孔，成孔时应垂直，垂直度误差控制在1.5。 引孔后，直接将旋喷喷嘴置入孔底，先空转旋喷管直至孔口冒浆，再提升旋喷管由下至上旋喷注浆，直至桩顶设计标高，保证桩径为400mm，误差范围为-50mm。 管在桩底停留时间不少于1min，注浆过程中注浆管的提升速度小于0.25mmin。砂层及桩顶1m进行复喷。喷射管旋转速度为1820rmin。 喷射孔与高

19、压注浆泵的距离不宜大于50m。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于0.2D（D为桩体直径）。 实际孔位、孔深和每个钻孔内的地层情况如与岩土工程勘察报告不符等情况均应详细记录，并及时向设计、监理、建设方汇报，商量解决办法。 喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。考虑到凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌、第二次注浆或回填砂卵石等措施。 施工中应严格按照旋工参数和材料用量施工，并如实做好各项记录。 为保证旋喷施工的安全，旋喷时仅将旋喷嘴提至距孔口20cm位置，旋喷桩施工结束后，将上余的浮土、浮浆及桩头清理掉，再施工隔离层。 由于旋喷桩在基坑内施工，施工前应预先挖好积水坑及排浆沟，

20、并应将废水泥浆及时清运。考虑到粉质粘土与水泥浆搅拌成桩效果较差，故预先需将粉质粘土取土换填连砂石，再进行下一步施工。6.3特殊过程控制 该工程施工中，高压注浆为施工特殊过程，应采取如下措施加以有效控制：压浆机仪表应进行鉴定，操作人员应持有上岗证，施工时应严格按设计方案要求并进行记录。注浆过程中注浆压力大于25MPa，注浆管的提升速度小于0.25mmin。全桩段进行复喷。喷射管旋转速度小于20rmin。6.4隔离层先进行桩间土清运工作，清理至隔离层底部，再进行裁桩，桩头破碎采用风镐进行，从桩头的四个方向进行破碎，裁桩后桩头高于隔离层底部不宜不超过50mm，再用人工将桩头整理平整。隔离层采用粒径1

21、020mm的碎石加中砂人工级配进行铺设，砂石比约为3:7，虚铺230mm，采用振动式夯机或气囊式蛙跳夯机进行夯实，夯实后厚度200mm，夯填度不大于0.9。铺设宽度大于基础外边线300mm。6.5质量检验 施工完毕28天后，应由有资质的检测单位对地基加固效果进行检测，根据四川省建筑地基基础检测技术规程（DBJ51/T014-2013）之规定，检测应采取复合地基载荷试验和单桩载荷试验，检测点数为该栋总桩数的0.51且不少于3点。相关单位验收合格后，方可进行浮土清理(隔离层位置清理深度为基础垫层底面以下20 cm)及隔离层和垫层施工。并把检测试验报告作为竣工验收依据之一。6.6质量验收待桩间土清理

22、完毕，且裁桩完成，施工单位会同监理单位、建设单位、总包单位对桩间距、桩径、范围、成桩质量等进行检查；另相关资料收集完整（需签字完整），检测单位提交检测报告，监理单位确认资料完整和现场合格，业主安排联系地勘、设计、质监单位对地基处理工程进行验收，验收合格后方可进行隔离层铺设，隔离层铺设完成后可移交给总包单位进入基础施工。7、机具设备和人员组成7.1主要机具设备 1) 旋喷钻机 2台（22KW） 2) SH-30型钻机 4台（柴油机） 3) 高压灌浆泵 2套（90KW） 4) 普通螺旋钻机 2台 （30KW）7.2人员组成 7.2.l管理人员 项目经理 1名 技术负责 1名 质检员 1名 责任工长

23、 1名 安全员 1名 施工工长 1名 7.2.2施工工人 1)普工12人2)机操工4人3)电焊工1人4)电工1人8、施工工期压旋喷桩施工工期为20天，不含检测时间。9、施工质量及施工安全文明控制措施9.1确保工程质量的综合措施 9.l.l、建立好质量管理体系。由总工程师进行技术把关和方案的审查，现场由项目经理、技术负责和责任工长组成质量管理小组，做到质量管理人员职责清楚、责任分明、层层把关。 9.l.2、施工前各级施工人员必须熟悉图纸，施工组织设计经讨论通过后逐级进行书面的技术交底，将各工序施工的依据，施工的要点，质检标准以及有关的注意事项，交底到班组。 9.l.3、每一道工序严格按现有的操作

24、规程进行施工管理，由施工工长负责监督完成，并由工程技术人员检查验收并做好记录。每道工序经验收合格后，方能进行下一道工序的施工。在施工过程中，应严格控制放线、放孔误差、场地平整标高及基坑开挖标高，检查成孔深度、水灰比及提升速度等的情况。 9.l.4、用于工程上的原材料，必须按照质检标准中质量保证资料所规定的核查项目和要求，进行入场的检查试验，必须有材料证明书和试验报告，不合格的一律不得使用。9.2确保施工现场安全文明生产的措施 9.2.l、建立安全管理机构，制订安全管理制度，进行安全教育。为确保现场施工人员、设备、材料的安全，预防和杜绝工伤、机械、交通事故的发生，施工人员必须定期进行安全教育，并

25、严格遵照建筑施工安全操作规程，规范及劳动安全条例等有关规定组织生产。施工中做到文明施工，安全生产，并建立健全安全生产组织体系，施工现场设专职安全员，各作业班组兼职安全员，安全员应随时检查生产安全情况，找出不安全因素，并立即采取有效措施清除隐患。各施工班组严格执行本班组安全责任制，并和本组的经济效益挂钩，不得出现任何安全事故。 9.2.2、抓好各工序的安全管理，杜绝安全隐患 a、现场一切人员(施工、管理人员)必须配戴安全帽上班，不准穿拖鞋上班。 b、照明和设备用电须分开架设，做到一机一闸，并配漏电开关。 c、建筑材料按指定位置分类集中堆放整齐。 d、临时设施搭设应正规化，场地周围临时设施或堆放材料不得影响附近原有建筑和过路行人的安全。e、闲人严禁进入施工现场，作好防火防盗工作，防止意外伤害。 f、严禁现场施工人员和管理人员饮酒后进入现场。 g、所有设备的易损部件应随时检查，发现不安全的部件应及时更换或修理。h、应认真检查成孔深度等是否满足设计要求，不符合质量要求应及时弥补，否则不能验收。 i、施工区域应设警示标志，危险地段应设置相应的警示标牌及采取相应的安全防护措施。夜间施工应有足够的照明。